"Okpu invisibility" ka na-adịghị ahụ anya

Kacha ọhụrụ na usoro nke "mkpuchi nke invisibility" bụ nke a mụrụ na Mahadum Rochester (1), nke na-eji usoro anya anya kwesịrị ekwesị. Otú ọ dị, ndị na-arụ ụka na-akpọ ya ụfọdụ ụdị aghụghọ aghụghọ ma ọ bụ mmetụta pụrụ iche, bụ nke usoro oghere nwere ọgụgụ isi na-eme ka ìhè ghara ịghọgbu onye na-ekiri ya.

Enwere ụfọdụ mgbakọ na mwepụ mara mma n'azụ ya niile - ndị ọkà mmụta sayensị kwesịrị iji ya chọpụta otú e si edozi lensị abụọ ahụ ka ọkụ wee gbajie n'ụzọ nke na ha nwere ike zoo ihe ahụ ozugbo n'azụ ha. Ihe ngwọta a na-arụ ọrụ ọ bụghị naanị mgbe ị na-ele anya ozugbo na lenses - akụkụ nke 15 degrees ma ọ bụ ọzọ zuru ezu.

1. "Okpu invisibility" sitere na Mahadum Rochester.

Enwere ike iji ya na ụgbọ ala iji kpochapụ ntụpọ ndị kpuru ìsì na enyo ma ọ bụ n'ime ụlọ ọrụ, na-ekwe ka ndị dọkịta na-awa ahụ hụ site n'aka ha. Nke a bụ ihe ọzọ na ogologo usoro nke mkpughe banyere teknụzụ na-adịghị ahụ anyanke bịarutere anyị n’afọ ndị na-adịbeghị anya.

Na 2012, anyị anụlarị banyere "Cap of Invisibility" sitere na Mahadum Duke America. Ọ bụ naanị onye na-ajụkarị ajụjụ na-agụ mgbe ahụ na ọ bụ maka ịhụghị anya nke obere cylinder n'ime obere iberibe ngwa ngwa ngwa ngwa. Otu afọ gara aga, ndị ọrụ Duke kọrọ banyere teknụzụ sonar stealth nke nwere ike iyi ihe na-ekwe nkwa na mpaghara ụfọdụ.

N'ụzọ dị mwute, ọ bụ adịghị ahụ anya naanị site n'echiche ụfọdụ na n'ókè dị warara, nke mere ka nkà na ụzụ na-eji obere ihe. N'afọ 2013, ndị injinia na-adịghị agwụ agwụ na Duke tụpụtara ngwaọrụ e biri ebi 3D nke na-ekpuchi ihe etinyere n'ime ya na oghere dị n'ime ya (2). Otú ọ dị, ọzọ, nke a mere na oke ebili mmiri na naanị site n'echiche ụfọdụ.

Foto ndị e bipụtara na ịntanetị dị ka ụlọ ọrụ Canada Hyperstealth na-ekwe nkwa, bụ nke kpọsara na 2012 n'okpuru aha na-akpali akpali nke Quantum Stealth (3). N'ụzọ dị mwute, ọ dịghị mgbe egosipụtawo prototypes na-arụ ọrụ, ma ọ bụ na-akọwapụtaghị otú o si arụ ọrụ. Ụlọ ọrụ ahụ na-ekwu maka nsogbu nchekwa dị ka ihe kpatara ya ma na-akọ akụkọ nzuzo na ọ na-akwadebe nsụgharị nzuzo nke ngwaahịa ahụ maka ndị agha.

Nyochaa ihu, igwefoto azụ

Nke mbụ ọgbara ọhụrụokpu invisibility» Ewebatara afọ iri gara aga site n'aka onye injinia Japan bụ Prof. Susumu Tachi sitere na Mahadum Tokyo. O ji igwefoto etinyere n'azụ otu nwoke yi uwe nke bụkwa ihe nleba anya. Atụbatara onyonyo si na igwefoto azụ na ya. Nwoke ahụ yichiri uwe bụ "onye a na-apụghị ịhụ anya". A na-eji aghụghọ yiri nke ahụ ngwaọrụ mkpuchi ụgbọ ala Adaptiv ewepụtara n'ime afọ iri gara aga site na BAE Systems (4).

Ọ na-egosiputa ihe oyiyi infrared "site n'azụ" na ngwa agha tank. A naghị ahụ igwe dị otú ahụ na ngwaọrụ a na-ahụ anya. Echiche nke masking ihe malitere na 2006. John Pendry nke Imperial College London, David Schurig na David Smith nke Mahadum Duke bipụtara echiche nke "mgbanwe optics" na magazin Science ma gosipụta otú o si arụ ọrụ n'ihe banyere microwaves (ogologo ogologo ogologo karịa ìhè a na-ahụ anya).

2. "Okpu invisibility" e bipụtara na akụkụ atọ.

Site n'enyemaka nke metamaterials kwesịrị ekwesị, ebili mmiri electromagnetic nwere ike ịgbagọ n'ụzọ ga-esi gafee ihe gbara ya gburugburu wee laghachi n'ụzọ ọ dị ugbu a. The oke characterizing izugbe ngwa anya mmeghachi omume nke na-ajụ bụ refractive index, nke na-ekpebi ugboro ole iji nwayọọ karịa na agụụ, ìhè na-akpali a na-ajụ. Anyị na-agbakọ ya dị ka mgbọrọgwụ nke ngwaahịa nke ọkụ eletrik na magnetik permeability.

ikike eletrik nke ikwu; na-ekpebi ugboro ole ike mmekọrịta eletrik na ihe e nyere dị obere karịa ike mmekọrịta dị na oghere. Ya mere, ọ bụ ihe nleba anya ka ọkụ eletrik dị n'ime ihe na-esi emeghachi omume na mpaghara ọkụ eletrik dị n'èzí. Ọtụtụ bekee nwere ikike ikike dị mma, nke pụtara na mpaghara ahụ gbanwere site na ihe ahụ ka nwere otu ihe ahụ pụtara dị ka mpaghara mpụga.

The ikwu magnetik permeability m na-ekpebi otú oghere ndọta na-agbanwe n'ime oghere jupụtara na ihe e nyere, ma e jiri ya tụnyere oghere magnetik nke ga-adị na oghere nwere otu ebe ndọta dị na mpụga. Maka ihe niile na-eme n'okike, ikike ndọta nwere ikwu dị mma. Maka mgbasa ozi transperent dị ka iko ma ọ bụ mmiri, ọnụọgụ atọ niile dị mma.

Mgbe ahụ ìhè, na-agafe site na agụụ ma ọ bụ ikuku (ikuku parameters bụ nanị ubé dị iche iche na agụụ) n'ime ọkara, na-refracted dị ka iwu nke refraction na ruru nke sine nke akụkụ nke omume na sine nke n'akuku nke refraction bụ. hà nhata refractive index maka ọkara a. Uru erughị efu; na m pụtara na electrons dị n'ime ọkara na-aga n'akụkụ nke ọzọ na ike nke ọkụ eletrik ma ọ bụ magnetik kere.

Nke a bụ kpọmkwem ihe na-eme na ọla, nke ikuku elektrọn n'efu na-enweta oscillation nke ya. Ọ bụrụ na ugboro nke electromagnetic ife adịghị gafere ugboro nke ndị a eke oscillations nke electrons, mgbe ndị a oscillations na-enyocha eletrik nke ebili mmiri nke ọma nke na ha anaghị ekwe ka ọ banye miri emi n'ime metal na ọbụna mepụta ubi na-eduzi oppositely. na mpụga ubi.

N'ihi ya, ikike nke ihe dị otú ahụ adịghị mma. N'ịbụ ndị na-enweghị ike ịbanye n'ime miri emi n'ime ígwè, electromagnetic radieshon na-egosipụta site n'elu nke metal, na metal n'onwe ya na-enweta ihe e ji mara. Gịnị ma ọ bụrụ na ụdị ikike abụọ ahụ adịghị mma? Ọkà mmụta physics bụ́ Viktor Veselago jụrụ ajụjụ a na 1967. Ọ na-apụta na ntugharị refractive nke ndị dị otú ahụ na-adịghị mma na ìhè na-atụgharị n'ụzọ dị iche iche karịa nke na-esote site na iwu na-emekarị.

5. Ntụgharị na-adịghị mma n'elu ihe metamaterial - nhụta anya

Mgbe ahụ, a na-ebufe ike nke ebili mmiri electromagnetic gaa n'ihu, mana maxima nke ebili mmiri electromagnetic na-aga n'akụkụ nke ọzọ na ọdịdị nke mkpali na ike ebufe. Ihe ndị dị otú ahụ adịghị adị na ọdịdị (ọ dịghị ihe na-adịghị mma magnetik permeability). Naanị n'akwụkwọ 2006 nke a kpọtụrụ aha n'elu na n'ọtụtụ akwụkwọ ndị ọzọ e kere n'ime afọ ndị sochirinụ, ọ ga-ekwe omume ịkọwa na, ya mere, wuo ihe owuwu artificial na ndenye ihe na-adịghị mma (5).

A na-akpọ ha metamaterials. Nkọwa okwu Grik "meta" pụtara "mgbe emechara", ya bụ, ihe ndị a bụ ihe ndị sitere na ihe okike. Metamaterials na-enweta ihe ndị ha chọrọ site n'ịrụ obere sekit eletrik na-eṅomi ihe ndọta ma ọ bụ eletriki nke ihe ahụ. Ọtụtụ ọla nwere ikike eletrik na-adịghị mma, ya mere o zuru ezu ịhapụ ohere maka ihe ndị na-enye nzaghachi magnetik na-adịghị mma.

Kama otu ígwè, a na-etinye ọtụtụ wires ígwè ndị dị gịrịgịrị n'ụdị grid cubic n'otu efere nke ihe mkpuchi. Site n'ịgbanwe dayameta nke wires na anya dị n'etiti ha, ọ ga-ekwe omume ịhazigharị ụkpụrụ ugboro ugboro nke usoro ahụ ga-enwe ike eletrik na-adịghị mma. Iji nweta ihe ndọta magnetik na-adịghị mma na nke kachasị mfe, nhazi ahụ nwere mgbanaka abụọ gbajiri agbaji nke ezigbo onye nduzi (dịka ọmụmaatụ, ọla edo, ọlaọcha ma ọ bụ ọla kọpa) ma kewapụ ya site na oyi akwa nke ihe ọzọ.

A na-akpọ usoro dị otú ahụ mgbanaka mgbanaka gbawara agbawa - nke akpọrọ SRR, sitere na bekee. Mgbawa mgbanaka resonator (6). N'ihi oghere dị na mgbanaka na ebe dị anya n'etiti ha, ọ nwere ikike ụfọdụ, dị ka capacitor, na ebe ọ bụ na a na-eme ihe mgbanaka nke ihe ndị na-eduzi, ọ nwekwara ụfọdụ inductance, ya bụ. ike imepụta mmiri iyi.

Mgbanwe na oghere ndọta dị n'èzí site na ebili mmiri electromagnetic na-eme ka ikuku na-asọba na mgbanaka ahụ, nke a na-emepụta oghere magnet. Ọ na-apụta na site na nhazi kwesịrị ekwesị, a na-eduzi oghere magnetik nke usoro ahụ na-emepụta na-abụghị nke mpụga. Nke a na-ebute ihe ndọta na-adịghị mma nke ihe nwere ihe ndị dị otú ahụ. Site n'ịtọpụta parampat nke sistemu metamaterial, mmadụ nwere ike nweta nzaghachi ndọta na-adịghị mma n'ọtụtụ oke ebili mmiri.

Meta - ụlọ

Nrọ nke ndị na-emepụta ihe bụ ịmepụta usoro nke ebili mmiri ga-adaba na gburugburu ihe (7). N'afọ 2008, ndị ọkà mmụta sayensị na Mahadum California, Berkeley, maka oge mbụ na akụkọ ihe mere eme, mepụtara ihe ndị nwere akụkụ atọ nwere ihe nrịbama na-adịghị mma maka ìhè anya na nso nso, na-ehulata ìhè n'ụzọ megidere ntụziaka okike ya. Ha mepụtara metamaterial ọhụrụ site na ijikọta ọlaọcha na magnesium fluoride.

Mgbe ahụ, a na-egbutu ya n'ime matriks nke nwere obere agịga. A hụla ihe ngosi nke ntugharị na-adịghị mma na ebili mmiri nke 1500 nm (n'akụkụ infrared). Na mmalite 2010, Tolga Ergin nke Karlsruhe Institute of Technology na ndị ọrụ ibe na Imperial College London kere. -adịghị ahụ anya ákwà mgbochi . Ndị nyocha ahụ jiri ihe ndị dị na ahịa.

Ha na-eji kristal photonic tọrọ n'elu elu kpuchie ihe na-apụtaghị ìhè na efere ọla edo. Ya mere, metamaterial ahụ sitere na anya anya pụrụ iche. Anya anya na-eche ihu hump na efere ahụ dị n'ụzọ nke na, site n'ịgbanwe akụkụ nke ebili mmiri ọkụ, ha na-ewepụ mgbasa nke ìhè na mpụta ahụ. Site n'ile efere ahụ n'okpuru microscope, na-eji ìhè nke dị nso na ìhè a na-ahụ anya, ndị ọkà mmụta sayensị hụrụ efere dị larịị.

Mgbe e mesịrị, ndị nchọpụta sitere na Mahadum Duke na Imperial College London nwere ike nweta echiche na-adịghị mma nke radieshon microwave. Iji nweta mmetụta a, ihe ndị dị n'otu n'otu nke nhazi metamaterial ga-abụrịrị ihe na-erughị ogologo ogologo nke ìhè. Yabụ na ọ bụ ihe ịma aka nka na-achọ imepụta obere ihe owuwu metamaterial dabara n'ogologo ọkụ ha kwesịrị ịghaghachi.

Ìhè a na-ahụ anya (violet ruo uhie) nwere ogologo nfe nke 380 ruo 780 nanometer (nanometer bụ otu ijeri otu mita). Ndị ọkà mmụta nanotechnologists sitere na Mahadum Scottish St. Andrews bịara napụta. Ha nwetara otu oyi akwa nke metamaterial mebere nke ukwuu. Ibe akwụkwọ nke New Journal of Physics na-akọwa metaflex nke nwere ike ịgbagọ ogologo ogologo nke ihe dị ka nanometers 620 (ìhè oroma-acha ọbara ọbara).

N'afọ 2012, otu ndị nchọpụta America na Mahadum Texas dị na Austin wepụtara aghụghọ dị iche iche site na iji microwaves. A na-ekpuchi cylinder nke nwere dayameta nke 18 cm na ihe na-adịghị mma nke plasma impedance, nke na-enye ohere ịmegharị ihe ndị ahụ. Ọ bụrụ na ọ nwere kpọmkwem ihe dị iche iche anya anya nke ihe zoro ezo, ọ na-emepụta ụdị "na-adịghị mma".

Ya mere, ebili mmiri abụọ ahụ na-ekpuchi ma ihe ahụ na-aghọ ihe na-adịghị ahụ anya. N'ihi ya, ihe ahụ nwere ike ịgbagọ ọtụtụ ugboro dị iche iche nke ebili mmiri ka ha na-agba gburugburu ihe ahụ, na-agbakọta n'akụkụ nke ọzọ nke ya, nke nwere ike ọ gaghị ahụ anya na onye na-ekiri ihe n'èzí. Echiche echiche na-amụba.

Ihe dị ka ọnwa iri na abụọ gara aga, Advanced Optical Materials bipụtara otu akụkọ gbasara ọmụmụ ihe nwere ike gbawa agbawa nke ndị ọkà mmụta sayensị na Mahadum Central Florida. Kedu onye maara ma ọ bụrụ na ha emeghị ihe mgbochi ndị dị na "okpu na-adịghị ahụ anya» Ewuru site na metamaterials. Dị ka ozi ha bipụtara si kwuo, ihe na-apụ n'anya na ọkụ ọkụ a na-ahụ anya ga-ekwe omume.

7. Usoro usoro nke na-ehulata ìhè na ihe a na-adịghị ahụ anya

Debashis Chanda na ndị otu ya na-akọwa iji metamaterial nwere nhazi akụkụ atọ. Ọ ga-ekwe omume ịnweta ya ekele maka ndị a na-akpọ. nanotransfer printing (NTP), nke na-emepụta teepu metal-dielectric. Enwere ike ịgbanwe ndenye ntugharị site na usoro nanoengineering. A ghaghị ịchịkwa ụzọ mgbasa ọkụ ọkụ na nhazi elu nke akụkụ atọ nke ihe site na iji usoro resonance electromagnetic.

Ndị ọkà mmụta sayensị na-akpachapụ anya na nkwubi okwu ha, ma site na nkọwa nke nkà na ụzụ ha, o doro anya na mkpuchi nke ihe dị otú ahụ nwere ike ịgbagha ebili mmiri electromagnetic ruo n'ókè dị ukwuu. Tụkwasị na nke ahụ, ụzọ e si enweta ihe ọhụrụ ahụ na-enye ohere ịmepụta nnukwu ebe, nke mere ka ụfọdụ ndị nrọ nke ndị agha na-ekpuchi ihe mkpuchi dị otú ahụ ga-enye ha ohere. adịghị ahụ anya zuru oke, site na radar ruo ìhè ehihie.

Ngwa nzuzo na-eji metamaterials ma ọ bụ ngwa anya anaghị eme ka ihe na-apụ n'anya n'ezie, kama ọ bụ naanị ahụghị ha na ngwaọrụ nchọpụta, n'oge na-adịghị anya, ikekwe, n'anya. Otú ọ dị, enweelarị echiche dị iche iche. Jeng Yi Lee na Ray-Kuang Lee sitere na Mahadum Taiwan National Tsing Hua tụpụtara echiche echiche nke quantum "mkpuchi nke invisibility" nke nwere ike iwepu ihe ọ bụghị naanị site na echiche, kamakwa site na eziokwu n'ozuzu ya.

Nke a ga-arụ ọrụ dịka nke a tụlere n'elu, mana a ga-eji nhata Schrödinger kama nhata Maxwell. Isi ihe bụ ịgbatị oghere ihe nwere ike ime ka ọ ha nhata na efu. N'echiche, nke a ga-ekwe omume na microscale. Otú ọ dị, ọ ga-ewe ogologo oge iji chere ohere nkà na ụzụ nke ịmepụta ihe mkpuchi dị otú ahụ. Dị ka ọ bụla"okpu invisibility“Nke a pụrụ ikwu na ọ na-ezochi ihe n'ezie n'anya anyị.